Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Heat and mass transfer in infrared assisted heat pump drying of purple yam

Kien Pham Van, Tan Nguyen Thanh, Nghia Pham Huu, Nguyen Van Tinh, Duc Le Anh, Hay Nguyen

Agricultural Engineering

|

2024

|

Vol. 28, No. 1

71--84

EN

This study focused on an engineering problem of heat and mass transfer in infrared (IR) assisted heat pump (HP) drying of purple yam including both a drying experiment and theory of heat and mass transfer mathematical equations. The experimental drying of yam by the IR assisted HP drying method was performed to evaluate the effect of IR power on drying rate and heating rate. The input drying parameters included the drying air temperature of 50°C, drying air velocity of 2.5 mˑs-1 and IR power of 0, 300 and 350 W, in which, at the IR power of 0 W, the HPonly drying mode was performed. The experimental drying results showed that the IR assisted HP drying method could improve the drying rate and heating rate as compared to HP-only drying. At the IR power of 350 W, the drying time was the shortest (150 minutes), followed by the IR power of 300 W (210 minutes) and HP-only drying (300 minutes). The IR assisted HP drying obtained the high heating rate as the time required for the drying material to reach the drying temperature was about 35 and 25 minutes corresponding to the IR power of 300 and 350 W. While in HP-only drying, it took about 270 minutes for the drying material’s temperature to reach nearly the drying air temperature value. Besides, the comparison between the predicted data by numerically solving the heat and mass transfer equations and experimental drying data was also conducted. The analysis results indicated that the predicted data could be used to predict the experimental data accurately. The theoretical results of heat and mass transfer in the IR assisted HP drying process as well as experimental drying results would be the basis for improving the IR assisted HP drying equipment to achieve the drying efficiency including the drying rate, quality of dried products, and energy consumption.

PL

Niniejsze opracowanie dotyczy problem wymiany ciepła i masy podczas suszenia pochrzynu skrzydlatego za pomocą pompy ciepła wspomaganej podczerwienią, w tym doświadczenia suszarniczego oraz teorii równań matematycznych wymiany ciepła i masy. Suszenie eksperymentalne pochrzynu za pomocą metody wspomaganej podczerwienią przeprowadzono w celu oceny wpływu mocy podczerwieni na szybkość suszenia i podgrzewania. Wejściowe parametry suszenia to temperatura powietrza suszenia wynosząca 50°C, prędkość temperatury suszenia 2,5 mˑs-1 oraz moc podczerwieni 0, 300 oraz 350 W, przy których, przy mocy podczerwieni wynoszącej 0W, przeprowadzono wyłącznie suszenie za pomocą pompy ciepła. Wyniki suszenia eksperymentalnego wykazały, że metoda suszenia wspomaganego podczerwienią mogła usprawnić prędkość suszenia i ogrzewania w porównaniu do metody wykorzystującej jedynie pompę ciepła. Przy mocy podczerwieni wynoszącej 350 W, czas suszenia był najkrótszy (150 min.), przy mocy 300 W (210 min.) oraz przy suszeniu pompą ciepła (300 min.). Suszenie wspomagane podczerwienią uzyskało wysokie tempo podgrzewania, ponieważ czas jaki materiał suszony potrzebował do osiągnięcia temperatury suszenia wynosił około 35 i 25 min. odpowiednio przy mocy podczerwieni wynoszącej 300 i 350 W. Podczas gdy, w suszeniu za pomocą pompy ciepła czas ten wynosił około 270 min. do momentu uzyskania przez materiał suszony temperatury suszącego powietrza. Ponadto, dokonano porównania danych przewidywanych przez rozwiązanie równań wymiany ciepła i masy z danymi suszenia eksperymentalnego. Wyniki teoretyczne mogłyby stanowić podstawę ulepszenia sprzętu suszącego wspomaganego podczerwienią w celu uzyskania wydajności suszenia w tym prędkości suszenia, jakości suszonych produktów oraz zużycia energii.

2

Cooling and heating of the fluid in the cylindrical volume

Tkachenko Stanislav, Vlasenko Olha, Rezydent Nataliia, Stepanov Dmytro, Stepanova Nataliia

Acta Innovations

|

2022

|

no. 42

15--26

EN

Experimental studies of the non-stationary heat exchange in the system «environment I – body II» have been carried out. It is established that in the body II, which consists of the fluid and thin-walled metal envelope, the characteristic features of the regular thermal mode occur, i.e., cooling (heating) rate of the body II- m = const; heat transfer coefficient between the water (environment I) and body II is practically stable α1 = const; uneven temperatures distribution coefficient in the body II ψ = const. This new notion of the heat transfer regularities in the body II is planned to apply for further development of the experimental-calculation method for the forecasting of the heat exchange intensity in the compound fluid media with limited information regarding thermophysical and rheological properties.

3

Mechanical responses of igneous rocks to microwave irradiation: a review

Bai Guogang, Sun Qiang, Jia Hailiang, Ge Zhenlong, Tang Liyun, Xue Shengze

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1183--1192

EN

In order to explore the mechanism of microwave radiation damage to rocks and improve the efficiency of underground rock fragmentation, statistics have been conducted for nearly 40 years, and the heating effects of four types of igneous rocks (granite, basalt, syenite, and gabbro) after microwave irradiation have been analyzed. The attenuation of tensile and compressive strength, and the microwave response mechanism of igneous rocks are studied. The results show that under microwave energy of 0–50 kJ, the tensile and compressive strengths of rock do not change significantly; however, above 50 kJ, they decrease rapidly. With increasing contents of Fe-rich minerals in rock, such as pyroxene, microwaves have a greater fracturing effect, which is manifested as rapid attenuations in tensile and compressive strength. The wave velocity damage factor and tensile strength damage factor of igneous rocks increase with the increase of microwave energy.

4

Adsorption Kinetics of an Activated Carbon Glass Composite Prepared Using Acrylic Waste Through Laser Treatment

Gilani Syed Qummer Zia, Wiener Jakub, Naeem M. Salman, Javed Zafar, Jabbar Abdul, Abid Hafiz Affan, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 4 (148)

81--89

EN

This work explains a novel method of producing activated carbon using laser treatment. Acrylic coated glass samples were developed by padding a glass non-woven sheet in 30% acrylic fibre solution (PAN solution) from waste acrylic bathmats. Samples were then dried and cured at different temperatures. After curing, stabilisation was performed at 230 °C with a heating rate of 50 °C hr-1. Infrared laser irradiation was performed on the stabilised web using a commercial pulsed infrared laser for carbonisation. The resultant acrylic glass carbon composite (AGCC) was characterised with the help of x-ray diffraction analysis, energy dispersive w-ray, and a scanning electron microscope to determine the increase in crystallinity as well as the percentage of carbon and surface roughness of the carbon glass composites. The adsorption capacity of the activated carbon (AC) glass composite prepared was determined by changing process inputs like the concentration of dye, the amount of AC glass composite, the agitation speed and pH. The results were analysed through different adsorption isotherms. It was established that the Freundlich model can more effectively describe results due to the development of heterogeneous surface characteristics. The kinetics of adsorption were studied using first order and second order models.

PL

W artykule zaprezentowano nowatorską metodę wytwarzania węgla aktywnego za pomocą obróbki laserowej. Próbki szkła powlekanego akrylem opracowano przez wyściełanie arkusza włókniny szklanej 30% roztworem włókien akrylowych (roztwór PAN) z odpadów akrylowych mat łazienkowych. Próbki następnie suszono i utwardzano w różnych temperaturach. Po utwardzeniu przeprowadzono stabilizację w 230 °C z szybkością ogrzewania 50 °C/godz. Na stabilizowanej wstędze przeprowadzono naświetlanie laserem podczerwonym przy użyciu komercyjnego impulsowego lasera na podczerwień do karbonizacji. Otrzymany kompozyt akrylowo-węglowy (AGCC) scharakteryzowano za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej, energii dyspersyjnej w promieniowaniu oraz skaningowego mikroskopu elektronowego w celu określenia przyrostu krystaliczności oraz zawartości procentowej węgla i chropowatości powierzchni. Zdolność adsorpcyjną przygotowanego kompozytu szklanego z węglem aktywnym (AC) określono zmieniając parametry wejściowe procesu, takie jak stężenie barwnika, ilość kompozytu szklanego AC, szybkość mieszania i pH. Wyniki przeanalizowano za pomocą różnych izoterm adsorpcji. Ustalono, że model Freundlich'a skuteczniej opisuje wyniki dzięki rozwojowi niejednorodnych charakterystyk powierzchni. Kinetykę adsorpcji zbadano za pomocą modeli pierwszego i drugiego rzędu.

5

Effect of heat treatment parameters on mechanical properties of medium carbon steel

Blaoui M. M., Zemri M., Brahami A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 22, nr 4

909--918

EN

Engineering materials, mostly steel, are heat treated under controlled sequence of heating and cooling to alter their physical and mechanical properties to meet desired engineering applications. This paper presents a study of the influence of austenitization temperature, cooling rate, holding time and heating rate during the heat treatment on microstructure and mechanical properties (tensile strength, yield strength, elongation and hardness) of the C45 steel. Specimens undergoing di erent heat treatment lead to various mechanical properties which were determined using standard methods. Microstructural evolution was investigated by scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that microstructure and hardenability of the C45 steel depends on cooling rate, austenitization temperature, holding time and heating rate.

6

Analiza cieplno-wytrzymałościowa rozruchu kotła parowego na przykładzie kotła OP-650

Pilarczyk M., Węglowski B.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 1

67--78

PL

W artykule przedstawiono analizę typowego rozruchu kotła parowego OP-650. Omówiono zmiany w czasie ciśnienia oraz temperatur na zewnętrznej powierzchni walczaka i komory wylotowej pary świeżej. Wymienione parametry mierzono za pomocą systemu monitorującego SCADA. Na podstawie analizy odwrotnej przewodzenia ciepła określono temperaturę wewnętrznej powierzchni ścianek kotła. Dla otrzymanych zmian temperatury oraz ciśnienia możliwe było obliczenia obwodowych i zredukowanych naprężeń, które porównano z normami dotyczącymi projektowania grubościennych elementów ciśnieniowych. Określone wartości naprężeń obwodowych i zredukowanych były 2-5 razy niższe od wartości naprężeń dopuszczalnych. Na tej podstawie stwierdzono, że możliwe jest przyspieszenie rozruchu kotła OP-650.

EN

The paper presents the analysis of a typical start-up of power boiler OP-650. The time variations of pressure and wall temperatures measured on the outer surface of pressure elements (boiler drum, live steam outlet header) were discussed. These process parameters were obtained using SCADA monitoring system. Based on the solution of the inverse he at conduction problem the temperatures of the inner wall surface were determined. For the obtained temperature and pressure variations it was possible to calculate the circumferential and equivalent stresses that were compared with the design standards for the thick-walled pressure components. The determined circumferential and equivalent stresses values were 2 to 5 times lower than the allowable stresses. Based on the comparison it was concluded that there is the possibility of accelerated start-up procedure for boiler OP-650.

7

Wpływ prędkości nagrzewania i poziomu naprężeń na parametry krytyczne stali BSt500S i B500SP

Kamocka-Bronisz R., Ogrodnik P.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 10

40--41, 67

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu prędkości przyrostu temperatury w czasie, poziomu naprężeń oraz stałej w czasie podwyższonej temperatury na parametry wytrzymałościowe stali zbrojeniowej BSt500S. Uzyskane parametry porównano z wyznaczonymi parametrami stali B500SP. Testy przeprowadzono dla różnej prędkości nagrzewania przy stałej wartości naprężenia (anisothermal tests) oraz w stałej podwyższonej temperaturze (steady-state tests). Rejestrowano wartości siły, temperatury i wydłużenia w czasie. Na ich podstawie wyznaczono i porównano wpływ prędkości nagrzewania oraz poziomu naprężeń na temperaturę krytyczną i krytyczne odkształcenie badanych stali oraz określono wytrzymałość na rozciąganie (ft), granicę plastyczności (fy), ciągliwość (stosunek ft/fy), wydłużenia przy maksymalnej sile jako funkcję temperatury.

EN

The paper presents the results of a research about the influence of temperature vs. time distribution (like in fire) on the strength parameters of two structural steels grade BSt500S and B500SP. The tests were performed in a field of variable temperatures under a linear temperature rise at various heating rates and for a constantσ/fy stress value (anisothermal tests) and in constant temperatures (steady-state tests). The force, temperature and elongation values were recorded. On their basis impact of heating rate on the critical temperature and critical strain of tested steels were examined. Also tensile strength, yield stress, strength to yield ratio and elongation with maximum force were derived as a function of temperature.

8

Wpływ warunków termicznych pożaru na parametry wytrzymałościowe stali konstrukcyjnych

Bednarek Z., Kamocka-Bronisz R., Ogrodnik P., Bronisz S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

9-16

PL

W analizach zachowania się elementów konstrukcji stalowych w polu wysokich temperatur istotną rolę odgrywa nie tylko bezwzględna wartość temperatury, ale również jej rozkład w czasie uwzględniający prędkość nagrzewania dT/dt. Celem badań było ustalenie wpływu prędkości nagrzewania na wybrane parametry wytrzymałościowe stosowane przy wyznaczaniu odporności ogniowej konstrukcji budowlanych trzech gatunków stali: stali do zbrojenia betonu o podwyższonej ciągliwości B500SP, stali węglowej ogólnego przeznaczenia S235JRG2 (St3S) oraz stali niskostopowej podwyższonej jakości S355J2G3 (18G2). Anizotermiczne badania stali realizowane były w warunkach liniowo rosnących temperatur przy różnej prędkości nagrzewania w zakresie od 5 stopni C/min do 50 stopni C/min przy dwóch stałych poziomach naprężeń sigma = 0,5fy oraz sigma = 0,8fy.

EN

The behavior of steel structure components within a high temperature field depends not only on the absolute temperature, but also on the heating rate, dT/dt. The research objective was to determine the heating rate impact on selected strength parameters of structural steels. Tests were performed under conditions of a linear temperature increase with different heating rates and with a constant stress value, sigma/fy. Test results proved that the heating rate makes a significant impact on strength parameters at higher temperatures and that the heating rate should be accounted for in the strength analysis for steel structures exposed to high temperatures.

9

Badania przyczepności zgorzeliny do podłoża stalowego dla różnych szybkości podgrzewania

Halusiak B., Boryca J.

Postępy Nauki i Techniki

|

2012

|

Nr 15

186-194

PL

Artykuł przedstawia badania przyczepności zgorzeliny do podłoża stalowego dla różnych szybkości podgrzewania. Pomiary przeprowadzone zostały w laboratoryjnym piecu rurowym dla szybkości podgrzewania M = 200, 400, 600 K/h z uwzględnieniem samego etapu podgrzewania i dwuetapowego nagrzewania. Uzyskane wyniki oraz kontynuacja tych badań w rezultacie mogą pozwolić na opracowanie technologii nagrzewania, zapewniającej optymalną przyczepność.

EN

The article presents studies of scale adhesion to steel basis for different heating speeds. The measurements were carried in laboratory tube furnace for heating speed M = 200, 400, 600 K/h for heating stage and for two-stage heating. The results and continuation of these studies as a result could lead to the obtainment of heating technology, which provides optimal scale adhesion.

10

Effect of chromium on the early stage of tempering of hypereutectoid steels

Dąbrowski R., Pacyna J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

1017-1023

EN

The article presents a quantitative evaluation of chromium influence on transformations during early stage of tempering of hypereutectoid steels. The tests have been conducted on a C110 carbon steel and a 115Cr5 steel containing 1.15% C and 1.23% Cr. The characteristic temperatures of early stages of tempering have been determined using dilatometric method on the basis of digitally recorded dilatograms of heating from ąuenched state at various rates, which have been subsequently differentiated. It has been pointed out that dissolution of 1.23% chromium in austenite has practically no influence on the temperaturę of contraction εs (most probably connected with precipitation of ε carbide) taking place during early stage of tempering, while it increases both the temperaturę of contraction εf and the maximum of its intensity εmax as well. Furthermore, it has been revealed that fracture toughness (Kic) for the low-tempered (200°C) C110 steel, after previous quenching from homogeneous austenite range, is higher than that for the 115Cr5 alloy steel.

PL

W artykule dokonano ilościowej oceny wpływu chromu na przemiany zachodzące we wczesnym stadium odpuszczania stali nadeutektoidalnych. Badania wykonano na stali niestopowej C110 oraz stali 115Cr5 zawierającej 1,15% C i 1,23% Cr. Temperatury charakterystyczne wczesnego stadium odpuszczania określono metodą dylatometryczną na podstawie zarejestrowanych cyfrowo dylatogramów nagrzewania z różnymi szybkościami ze stanu zahartowanego, które poddano różniczkowaniu. Wykazano, że rozpuszczenie 1,23% chromu w austenicie praktycznie nie wpływa na temperaturę początku skurczu εs (najprawdopodobniej związanego z wydzielaniem węglika ε) zachodzącego we wczesnym stadium odpuszczania, natomiast podnosi zarówno temperaturę końca skurczu εf, jak również maksimum jego intensywności εmax. Ponadto wykazano, że odporność na pękanie (KIc) niskoodpuszczonej (200°C) stali C110, po uprzednim zahartowaniu z zakresu jednorodnego austenitu, jest większa niż stali stopowej 115Cr5.